Entscheidungen in komplexen Produktionssystemen unterstützen

Anwendung von optimierungsbasierten Simulationen

Welche Auswirkungen haben neue Anlagen oder Produkte auf die betriebliche Logistik- und Produktionsplanung? Welche Maßnahmen sind zu ergreifen? Vor dieser großen Herausforderung stand ein Projektpartner der Technischen Universität Braunschweig: Das Unternehmen aus der Stahlindustrie wollte eine neue Großanlage zur Oberflächenveredelung in eine hochdigitalisierte, komplexe Werkstattfertigung integrieren. An dieser Stelle der Supply Chain werden sehr viele Produktvarianten bearbeitet. Portalkräne, fahrerlose Transportsysteme, LKWs, Züge und weitere Transportmittel bewegen Stahlcoils vom Wareneingang über dutzende Produktionswege zu ihrer Verladung. Sowohl die Gestaltung als auch die Steuerung eines solchen Logistiksystems sind daher sehr komplex.

Herausforderungen in der Industrie 4.0

Für solche Probleme nutzen Fabrikplaner häufig ereignisdiskrete Simulationen, um Materialflüsse darzustellen und wahrscheinliche Einflüsse abzuschätzen. Doch die immer komplexer werdenden Produktionssysteme in der Industrie 4.0 und intelligente Technologien, wie Automatiklager, fahrerlose Transportsysteme und deren computergestützte Entscheidungsmechanismen, erschweren den Einsatz von Simulationen. Diese müssen auch fortschrittliche Entscheidungsmethoden berücksichtigen. Hier setzen optimierungsbasierte Simulationen an: In die Modelle werden Algorithmen integriert, die realitätsnahe Entscheidungen treffen können.

© AIP, TU Braunschweig

Komplexe Entscheidungen in Simulationen

Mit dieser Methodik gelang es dem Institut für Automobilwirtschaft und Industrielle Produktion in Braunschweig, die Auswirkungen umfassender Änderungen in der Oberflächenveredelung zu prognostizieren. Das detaillierte Simulationskonzept, das auch ein betriebswirtschaftliches Rechnungsmodell enthält, wählte notwendige Anpassungsmaßnahmen aus und bewertete diese. Das Stahlunternehmen will das Modell im Anschluss an das Projekt LogOS für weitere operative und taktische Entscheidungen, wie Lagerhaltung und Investitionen in neue Anlagen, nutzen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unterstützen mit ihrer langjährigen Erfahrung in der problemorientierten Entwicklung und Anwendung moderner Simulations- und Optimierungsmethoden gerne weitere Unternehmen bei komplexen Planungsproblemen in Produktion und Logistik.

Hier finden Sie weitere Informationen:

Industrie 4.0 Management: Iterative optimierungsbasierte Simulation